你好！我们继续探索高中生物与信息学的结合。

GESP 4级（CSP-J 普及组 T1/T2 难度）主要考察浮点数运算、循环结构、逻辑判断以及简单的数学模拟。

这次我们选取高中生物必修三《稳态与环境》中 生态系统（Ecosystem） 的核心考点——能量流动（Energy Flow）。

题目：生态系统的能量金字塔 (Energy Pyramid of Ecosystem)

【背景知识讲解】

在高中生物必修三中，我们学习了生态系统的能量流动。

1. 单向流动，逐级递减：能量只能从第一营养级（生产者）流向第二营养级（初级消费者），再流向第三营养级……不可逆转，且在每一级都会大量流失。
2. “10%定律”：一般情况下，相邻两个营养级之间的能量传递效率大约在 10% ~ 20% 之间。剩下的 80%~90% 的能量去哪了？
   • 一部分被生物自身的呼吸作用消耗掉了（以热能形式散失）。
   • 一部分被分解者利用了（遗体残骸）。
   • 一部分未被利用。
3. 能量金字塔：因为能量逐级递减，所以营养级越高，拥有的总能量越少，生物数量通常也越少，形成一个金字塔形状。

【题目描述】

你正在模拟一个简化的线性食物链，该食物链共有 $N$ 个营养级（编号 $1$ 到 $N$）。

• 第 $1$ 级是生产者（如草）。
• 第 $2$ 级是初级消费者（如兔子）。
• ...
• 第 $N$ 级是最高级消费者（如老鹰）。

系统给定第 $1$ 级（生产者）固定的太阳能输入总量 $E$。 从第 $i$ 级流向第 $i+1$ 级时，需要经历两个过程：

1. 自身消耗：第 $i$ 级生物会因呼吸作用消耗掉固定的能量 $C_i$。
2. 传递效率：剩下的能量中，只有 $P_i\%$ 的比例能被第 $i+1$ 级成功同化（获取）。

计算公式：

生存判断： 在传递过程中，如果某一级生物拥有的能量 $E_i$ 小于等于 0，说明能量耗尽，该营养级及之后的所有生物都会灭绝，食物链中断。

请计算：最高营养级（第 $N$ 级）最终能获得的能量是多少？

【输入格式】

第一行包含两个数：整数 $N$ 和浮点数 $E$，分别表示营养级的层数和第一级获得的初始太阳能。 接下来 $N-1$ 行，每行包含两个数：整数 $C_i$ 和整数 $P_i$。

• 第 $k$ 行的数据（$C_k, P_k$）描述的是从第 $k$ 级传递到第 $k+1$ 级的参数：自身消耗量和传递比例（百分比）。

【输出格式】

如果食物链中途断裂（能量 $\le 0$），输出 -1。 否则，输出第 $N$ 级获得的能量值，结果四舍五入保留整数。

【样例数据】

输入：

4 10000.0
1000 15
500 20
100 10

输出：

7

样例解释： 共有 4 个营养级，初始能量 10000。

1. 第1级 $\to$ 第2级：
   • 消耗 $C_1 = 1000$，剩余 $9000$。
   • 传递 $P_1 = 15\%$。
   • $E_2 = 9000 \times 0.15 = 1350$。
2. 第2级 $\to$ 第3级：
   • 消耗 $C_2 = 500$，剩余 $1350 - 500 = 850$。
   • 传递 $P_2 = 20\%$。
   • $E_3 = 850 \times 0.20 = 170$。
3. 第3级 $\to$ 第4级：
   • 消耗 $C_3 = 100$，剩余 $170 - 100 = 70$。
   • 传递 $P_3 = 10\%$。
   • $E_4 = 70 \times 0.10 = 7$。
   • 等等，样例输出写的是 17？让我再算一遍。
   • 10000 - 1000 = 9000; *0.15 = 1350。
   • 1350 - 500 = 850; *0.2 = 170。
   • 170 - 100 = 70; *0.1 = 7。
   • 结果是 7。

【数据范围】

• 对于 100% 的数据：$2 \le N \le 1,000$。
• $1.0 \le E \le 1,000,000.0$。
• $0 \le C_i \le 10,000$。
• $0 \le P_i \le 100$。
• 最终结果在 int 范围内。

一、 思路提示

1. 浮点数的使用：
   • 能量值在计算过程中会变成小数（比如乘以 0.15），所以必须使用 double 类型来存储能量 $E$。
   • 输入 $E$ 时也要用 double。
2. 循环结构：
   • 食物链有 $N$ 层，意味着会发生 $N-1$ 次传递。
   • 我们可以写一个循环 for(int i = 1; i < N; i++)。
3. 生存检查：
   • 在计算每一级之前或之后，都需要检查当前能量。
   • 公式逻辑：先减去消耗 $C$，此时要判断是否 $\le 0$。如果还活着，再乘以 $P/100$。
4. 四舍五入：
   • 题目要求输出整数。C++ 中 (int)(value + 0.5) 是处理正数四舍五入的常用技巧。或者使用 round() 函数。

二、 预备知识点总结

1. 数据类型：double 的定义与输入输出。
2. 算术运算：理解百分比计算（$\times P / 100.0$）。
3. 类型转换：浮点数转整数（四舍五入）。
4. 循环与中断：break 的使用（一旦灭绝立即停止）。

三、 启发式教学：草稿纸上的推理过程

教练：“我们把能量想象成水流，流过一层层的梯田。”

1. 初始：
   • “最大的水池（生产者）里有 10000 升水。”
2. 第一层流动：
   • “流向下一层前，先蒸发了 1000 升（消耗）。剩 9000。”
   • “这时候水流还够吗？够（>0）。”
   • “管道比较窄，只有 15% 能流下去。$9000 \times 0.15 = 1350$。”
   • “第二层水池收到 1350。”
3. 第二层流动：
   • “蒸发 500。剩 $1350-500=850$。”
   • “流下去 20%。$850 \times 0.2 = 170$。”
   • “第三层收到 170。”
4. 极端情况演示：
   • “假设第三层消耗 200。$170 - 200 = -30$。”
   • “水干了！后面的老鹰（第四层）肯定没水喝了，直接饿死。输出 -1。”

四、 读题关键词总结

1. “浮点数” / “四舍五入” $\rightarrow$ 使用 double，最后用 round 或 +0.5 强转。
2. “小于等于 0” $\rightarrow$ 灭绝判断条件。
3. “$N$ 个营养级” $\rightarrow$ 注意循环次数是 $N-1$ 次（因为是传递过程，4个点只有3条边）。

这道题将浮点数运算与生态系统的能量流动结合，既考察了编程基础，又强化了“能量逐级递减”的生物学概念。对于 GESP 4 级学生来说，这是练习 double 类型和循环控制的绝佳题目。